細胞内イオンを利用する分子集積に基づく新しい抗がんシステムの開発

开发基于利用细胞内离子的分子积累的新型抗癌系统

基本信息

批准号：
19659026
负责人：
青木伸
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19659026/
关键词：
分子集積金属イオンがんアポトーシス

项目摘要

アポトーシスは、固体の生命を維持するために、遺伝子によって制御された細胞死であり、不要になった細胞や有害な細胞を除去する現象である。アポトーシスの誘起機構の一つとして、ミトコンドリアから遊離したカスパーゼ-9がカスパーゼ-3を活性化する経路がある。しかし、がん細胞は、カスパーゼ-9と複合体を生成するタンパクであるXIAPが、カスパーゼ-9と複合体を生成して不活性化する防御機構をもっている。そこで本研究では、XIAPを認識するペプチドと金属イオンキレート部をもつ化合物(L-ペプチド)を設計、合成する。がん細胞内でbpy-ペプチドが金属イオンによって自己集積してM(L-ペプチド)を生成し、M(L-ペプチド)-XIAP複合体の生成によってカスパーゼ-9を遊離してアポトーシス誘導を行う。平成21年度は、平成20年度に合成した2,2'-bipyridyl(bpy)基を有するジペプチド体とモノペプチド体の合成に加えて、リンカーとしてbis(picolyl)amino(BPA)基とN,N'-bis(picolyl)ethylenediamine(BISPICEN)基を有する化合物の合成に成功した。これらのXIAP結合能を蛍光偏光法によって測定したところ、いずれの化合物もnMオーダーのIC_<50>値を有することが明らかになった。亜鉛イオンの効果を検討したところ、BPAリンカーを有する化合物において、亜鉛イオンの効果が認められた。亜鉛イオン存在下、非存在下での差は決して大きくはないが(Zn^<2+>非存在下で44nM、Zn^<2+>存在下で27nM)、さらに強いZn^<2+>キレーターを加えると、IC_<50>値がZn^<2+>非存在下の値に近づいたことなどから、Zn^<2+>との錯体生成がXIAPへの結合を増大させたことが示唆された。また、弱いながらもがん細胞に対するアポトーシス誘導も観測された。現在、これらの成果を発表するべく、論文投稿の準備中である。

细胞凋亡是基因控制的细胞死亡以维持生物体的生命，是去除不必要或有害细胞的现象。诱导细胞凋亡的一种机制是线粒体释放的 caspase-9 激活 caspase-3 的途径。然而，癌细胞有一种防御机制，XIAP（一种与 caspase-9 形成复合物的蛋白质）与 caspase-9 形成复合物并使其失活。因此，在本研究中，我们将设计并合成一种识别XIAP的肽和一种具有金属离子螯合部分的化合物（L-肽）。在癌细胞中，bpy-肽与金属离子自我积累生成M(L-肽)，M(L-肽)释放caspase-9并通过生成M(L-肽)-XIAP复合物诱导细胞凋亡。 2009年，除了2008年合成的带有2,2'-联吡啶（bpy）基团的二肽和单肽外，我们还成功合成了双（吡啶甲基）氨基（BPA）基团和N,N作为连接基团。具有'-双(吡啶甲基)乙二胺(BISPICEN)基团的化合物。当通过荧光偏振测量这些化合物的XIAP结合能力时，发现所有化合物的IC_<50>值都在nM量级。当研究锌离子的作用时，在具有 BPA 连接体的化合物中观察到锌离子的作用。尽管存在和不存在锌离子之间的差异并不大（不存在 Zn^<2+> 时为 44 nM，存在 Zn^<2+> 时为 27 nM），但当 Zn ^<2+>螯合剂当添加Zn 2+ 时，IC_<50>值接近不存在Zn 2+ 时的值，这表明与Zn 2+ 形成的复合物增加了与XIAP的结合。此外，还观察到诱导癌细胞凋亡，尽管很弱。我们目前正在准备提交一篇论文来展示这些结果。